[发明专利]一种基于光散射锌基薄膜的敏化电池大面积化制备方法

权利要求书

1.一种基于光散射锌基薄膜的敏化电池大面积化制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)制备ZnO聚集体浆料

微米/亚微米级的具有高的光散射性能的ZnO聚集体经水洗或者醇洗并干燥得到氧化锌聚集体粉体，将得到的氧化锌粉体与一定量的乙基纤维素、松油醇混合于无水乙醇中，利用旋转蒸发去除乙醇溶液得到适合丝网印刷的氧化锌浆料，其中，半导体粉体、乙基纤维素和松油醇混合的浆料中半导体粉体的质量分数为18～50％，乙基纤维素和松油醇的质量比为1∶9～1∶15；

(2)光阳极的制备

通过丝网印刷在透明基板的导电膜上印刷金属浆料成U形或锯齿状，经烧结制成低电阻的金属电极，该金属电极起到收集电子，利用丝网印刷技术将步骤(1)制备的ZnO聚集体浆料涂敷到金属电极的U形或锯齿内，经烧结制成大面积的光散射锌基薄膜，烧结过程控制温度在200至500℃之间烧结1～3小时，然后在染料中浸泡进行敏化，得到吸附染料的氧化锌光阳极；

(3)对电极制备

在另一块透明基板的导电膜上，印刷氯铂酸浆料并烧结制成铂催化层；应用丝网印刷工艺，将金属浆料涂覆在铂催化层上，印制成同步骤(2)一样的U形或锯齿形，经烧结制成导电金属电极；在此U形或锯齿形内的铂催化层的基板上设计有两个通孔洞，以使染料敏化太阳能电池进行电解质的灌注；

(4)电池的组装

将热封膜切割成与金属电极相匹配的形状，该形状的热封膜可以同时起到保护电极不受电解质腐蚀以及封装的作用；用热封膜将步骤2)或3)得到的金属电极进行包覆后，将步骤(2)和(3)的电极进行图形对位，通过加热和加压的方法，使两个电极完全粘合在一起，并形成四周密封的腔体，然后通过小孔将电解质注入腔体中后用热封膜和盖玻片将小孔密封，从而得到大面积光散射锌基染料敏化太阳能电池。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的ZnO聚集体为纳晶聚集体、纳米棒聚集体、纳米管聚集体、纳米片聚集体。

3.按照权利要求1的方法，其特征在于，聚集体的尺寸为100nm～10μm。

4.按照权利要求1的方法，其特征在于，光散射锌基薄膜的厚度为2μm～50μm。

5.按照权利要求1的方法，其特征在于，透明基板是指FTO导电玻璃、ITO导电玻璃或柔性导电基底。

6.按照权利要求1的方法，其特征在于，金属浆料由金属或合金微粒、粘合剂、有机载体、助剂所组成的一种粘稠状的浆料，金属的质量含量70％～95％，金属选自银、铜、镍、铝中的一种或几种的合金。

7.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的染料选自钌基多吡啶配合物N3，N719，Z 907或黑染料，非金属纯有机染料MK-2、D149、D205或C203。

8.按照权利要求1的方法，其特征在于，热封膜为聚苯乙烯、聚乙烯或Surlyn。

9.按照权利要求1的方法，其特征在于，孔洞的位置正好位于对应光阳极锌基薄膜的一条对角线的两端上。

10.按照权利要求1的方法，其特征在于，通过步骤(2)光阳极的并联或串联和步骤(3)对电极的并联或串联形成多个DSC单体并联或串联的大面积太阳能电池。